一种新型嘧啶类荧光开启型光学探针材料的合成及其应用于汞离子检测的方法

摘要

对主链中含嘧啶的蓝光发射共轭聚合物加入I^-时，随着I^-(KI水溶液)的增加,I-呈现出重原子效应并使聚合物溶液(THF)的荧光逐渐淬灭, 其溶液的外观颜色由无色变为黄色。通过在相同条件下的对比实验可知其他阴离子的引入并未使聚合物的光学性质产生类似的变化。利用Hg²⁺与I^-之间的高结合常数与络合配比,Hg²⁺的加入使聚合物络合物的荧光逐渐回复,其外观颜色也由黄色回复至无色,通过对聚合物在递增浓度Hg²⁺存在下的荧光发射性质进行分析可知其对Hg²⁺的检出限达约为0.89×10^-4mol/L,通过对比实验可知背景金属阳离子的存在对Hg²⁺的光学响应并无明显的干扰。实验结果表明该聚合物是一类具有较高灵敏度和抗干扰性的turn-on型Hg²⁺光学探针材料。摘要附图是聚合物溶液(THF中浓度约为 1.86×10^-5mol/L)的紫外-可见光吸收(UV-Vis)及荧光发射光谱图。

主权项

本发明是一种新型嘧啶类荧光开启型光学探针材料的合成及其应用于汞离子检测的方法，其步骤为：（1）聚合物的合成及其表征数据：0.165mmol 1，4‑二乙炔基‑2，5‑二烷氧基苯，0.165mmol 2‑氨基‑ 4，6‑二氯嘧啶，0.008mmol Pd4(PPh3)，0.008mmol CuI在氮气保护下，与3ml 二异丙胺和7ml 甲苯一起加入到反应器中，混合物在80℃下加热24小时，生成聚合物，聚合物刚开始发出绿色光，最后呈黄褐色，反应混合物冷却到室温后，将其逐滴加入快速搅拌中的丙酮中并有沉淀形成，过滤，收集滤饼并用丙酮，热乙醇和热甲醇重复洗涤，将其在EtOH/CHCl₃中重结晶两次，在40℃干燥48h，产率为92%，合成路线如下：GPC(溶解于DMF的部分)分析结果：Mn= 6720,Mw= 10558，PDI= 1.571, 溶剂为 THF，¹H NMR谱（以CDCl₃作溶剂）：7.06–7.088 (m, 2H), 6.82–6.99 (br, 1H), 5.18–5.24 (br, d, 2H),3.98–4.01 (br, m, 4H), 1.20–1.85 (m, 40H), 0.8，元素分析（C₃₈H₅₅N₃O₂）n(585.86)n:理论分析：C 77.90;H 9.46; N 7.17;实验结果：C 77.78;H 9.65;N 7.24.UV‑vis(CHCl₃): λmax=415nm，聚合物的¹H NMR谱和¹CNMR谱如下：（2）室温下，由钾盐配制I ^‑、Br ^‑、F ^‑、CI ^‑、Ac ^‑及SCN ^‑溶液，由钠盐配制CO₃^2‑、H₂PO₄^‑、HCO₃^‑、NO₃^‑ 及SO₄^2‑的去离子水溶液，由氯化物配制Al³⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、Zn²⁺及Cd²⁺的去离子水溶液， Mg²⁺ 的去离子水溶液由其硫酸盐配制，Hg²⁺ 和Pb²+ 通过其醋酸盐配制，上述6种离子溶液的浓度均配制为10^‑2mol/l并对其进行进一步的稀释以备后用.（3）由各种金属阴离子存在下观察聚合物/阴离子光学性质变化，得知聚合物对I^‑ 离子的光学响应.（4）由各种金属阳离子存在下观察聚合物/I‑复配体系光学性质变化，得知聚合物/I^‑ 复配体系对Hg²⁺的光学响应。